JP4888512B2 - 孔あけ位置精度に優れた金属ドリル孔あけ用補助シート - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線板を製造する際に、銅張積層板の表面に配置して金属ドリルで孔あけする時に使用する滑剤を含む孔あけ用補助シートに関するものであり、これを用いて得られた貫通孔は主として小型プリント配線板のスルーホールとして使用され、小径スルーホールを有する半導体プラスチックパッケージ、マザーボード等として使用される。さらに、この銅張積層板をフレキシブルプリント板、熱可塑性樹脂シート、無機化合物シート等に置き換えることにより、このシートは、多方面のドリル孔あけ用補助シートとしても使用できる。

半導体プラスチックパッケージ等に用いられる高密度プリント配線板においては、近年益々スルーホールの極小径化が進み、最小径が0.15mm以下となるものが一般に見られるようになってきた。このような小径の孔をあける場合のエントリーシートとして、アルミニウム箔単体ではドリルの摩耗を低減できない、孔位置精度が向上しない、孔壁粗さが大きい等の問題が発生してきている。これに対応して、近年はアルミニウム等の金属箔の片面に滑剤樹脂を付着させて使用し、ドリルの長寿命化、孔位置精度の向上、孔壁の粗さの改善を行うようになってきている。この改善において、金属箔の片面に樹脂組成物層を厚さ0.1〜3.0mm付着させる事が知られているが（例えば、特許文献１参照。）、 孔位置精度はまだ不十分であった。又、金属表面粗さが5〜15μmのものを使用する特許（例えば、特許文献２参照。）があるが、これは凹凸が大きいため、ドリルがわずかに斜めに進入した場合、孔位置精度に問題のあるものであった。

特開平5-169400号公報 特開2002-120198号公報

本発明は、以上の問題点を解決する為、金属箔表面の凹凸の凸部間距離を限定し、好適には凹凸も小さい金属箔を用い、これに樹脂組成物を付着させて得られた孔あけ用補助シートを用いることにより、従来のものに比べて優れた孔位置精度を得るものである。

本発明は、以上の問題点を解決するために、金属箔の少なくとも片面に0.5〜4μmの凹凸を付け、且つその凹凸の凸部間の距離が1〜50μmであり、この上に滑剤樹脂組成物を付着して成る孔明け用補助シートを使用することにより、孔位置精度の格段の向上を図るものである。

本発明の凹凸を付けた金属箔の少なくとも片面に樹脂組成物を付着させた孔あけ用補助シートを用いることにより、孔位置精度等に優れ、水溶性樹脂を使用したものは孔壁に樹脂が付着した場合にもその後の工程で水洗除去できる、工業的に実用性の高いものが得られた。

本発明は、積層板又はプラスチック板に金属ドリルで孔あけするための孔あけ用補助シートに関するもので、例えば積層板に使った場合は、孔位置精度が格段に優れたプリント配線板が得られる。

本発明で使用する滑剤シートに使用する樹脂は特に限定はなく、例えば特開平13-347493号等に示される熱硬化製樹脂、特開平13-146600号、特開平13-347602号等に示される熱可塑性樹脂、特開平5-16940号、特許第2855819号、特許第2855820号、特許第2855821号、特許第2855823号、特許第2855824号、特許第2828129号、特許第3169026号等に使用されている水溶性樹脂等が使用できる。更に公知に熱硬化性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物、光硬化性、その他の樹脂組成物が使用でき、又これらの混合物も使用できる。この樹脂組成物中には各種添加剤が添加可能であり、具体的には、各種有機、無機充填剤、染料、着色顔料等が目的に合わせて適宜添加されている。孔あけ加工後、これらの樹脂は水洗等で完全に除去されるため、水溶性樹脂を主成分とすることがより好ましい。

本発明の樹脂組成物を塗布する金属箔は、特に制限はなく、例えば上記特許で使用されているものが使用され得る、好適には厚さ50〜500μm、更に好適には80〜200μmの硬質、軟質、又はこの組み合わせのアルミニウム箔が使用される。具体的には、硬質アルミニウム、軟質アルミニウム、純アルミニウム、軟鉄、ニッケル、銅等、及びそれらの合金が使用できる。価格、作業性等の点から、好適にはアルミニウム類を使用する。金属箔表面はプライマー処理を行っていても良い。更に金属箔の表面を物理的、化学的処理等の公知の方法で凹凸を付けて凸部間の距離が1〜50μm、好ましくは3〜30μmとし、更に好適には深さ方向の凹凸が0.5〜4μm、好ましくは1〜3μmとし、この少なくとも片面に樹脂組成物を付着して作製する。この凹凸の深さは従来５〜１５μｍが最適と言われてきたが、プリント板の高密度化に伴い、使用するドリル径は0.15mm以下が一般的となり、より凹凸の小さいものが好ましく、極細ドリルの場合は上記の凹凸範囲が最適の結果をもたらす。

本発明の孔あけ補助シートは、積層板又はプラスチック板の少なくとも最上面に樹脂側を上側にして配置し、該最上面側から金属ドリルで孔あけを行う。この孔あけに使用する積層板又はプラスチック板は、銅箔を張っていない積層板、片面或いは両面に銅箔を張った銅張積層板、これを用いて得られた多層板、銅張フレキシブルシート、リジットフレキ板、ポリカーボネート板、アクリル板等が挙げられる。

以下に実施例、比較例で本発明を具体的に説明する。尚、特に断らない限り、『部』は重量部を表す。
(実施例１)
滑剤用樹脂として分子量50万のポリエチレンオキサイド 35部、分子量900のポリグリセリンモノステアレート 65部を用い、これらを130℃のニーダーを用いて窒素ガスシール下に１時間混練して粘度16万ポイズの混合物を得た。これを用い、130℃の加熱ロールを通して厚さ50μmのシートAを得た。一方、厚さ100μmの硬質アルミニウム箔の両面を薬品で処理して、凹凸1.7〜3.8μmで且つ凸部間距離が20〜30μmとしたものの片面に、分子量 20,000〜25,000、800ポイズ(at200℃）である末端水酸基の飽和ポリエステル樹脂10部とヘキサメチレンジイソシアネート 3部とをトルエン／メチルエチルケトン=3/1の混合溶剤に溶解して濃度10wt%とした後、この溶液を塗布し、100℃で1時間乾燥して厚さ5μmの皮膜を形成した。上記で得た皮膜形成アルミニウム箔の皮膜の上に上記シートAを重ね、熱ロールで圧着して一体化し、滑剤シートBを得た。この滑剤シートBを厚さ0.4mmのBTレジン銅張積層板２枚の上側に滑剤樹脂層が上を向くように配置し、下側には厚さ1.5mmの紙フェノール積層板を配置し、ドリルビット0.1mmφ、回転数16万r.p.m.、送り速度10μm/rev.にて孔あけを行い、孔の評価を行った。評価結果を表1に示す。

(実施例2)
ポリビニルアセタール樹脂200部、エポキシ樹脂200部、フェノール樹脂400部に潤滑剤としてポリエチレングリコール10部を加えた熱硬化成樹脂組成物を厚さ100μmとなるように、厚さ100μmで片面に物理的に凹凸を形成し、その凹凸が1.7〜3.9μmで且つ凸部間距離が20〜30μmである硬質アルミニウム箔の上に張り合わせて孔あけ用補助シートを作製した。得られた滑剤シートを、実施例１と同様にして孔明け評価を行った。評価結果を表1に示す。

(比較例１)
実施例１において、凹凸1〜4μmで且つ凸部間距離が60〜80μmとしたものの片面に、同様に滑剤シートを張り、同様に配置し、孔あけを同一の条件で行った。評価結果を表1に示す。

(比較例２)
実施例２において、凹凸6〜13μmで且つ凸部間距離が20〜30μmとしたものの片面に、同様に滑剤シートを張り、同様に配置し、孔あけを同一の条件で行った。評価結果を表1に示す。

表１
項目 実施例 比較例
1 2 1 2
孔位置精度(μｍ）
(AVG+3S) 25 26 40 35
(MAX) 27 28 49 50

＜孔位置精度測定方法＞
3枚重ね積層板の最下板の裏側について、ビット5本＊3000穴／本=15000穴の孔の指令座標とのズレを測定し、その平均値＋３σと最大値を示した。

Claims (5)

1. 金属箔の少なくとも片面に凹凸を付け、その凹凸が０.５〜４μｍであり、その凸部間の距離が１〜５０μmであり、この上に樹脂組成物を付着して成ることを特徴とする孔あけ用補助シートであって、０．１５ｍｍ以下の径のドリルビットで積層板に孔をあける事に用いる孔明け用補助シート。
2. 該樹脂組成物中の樹脂が水溶性樹脂である請求項１記載の孔あけ用補助シート。
3. 請求項１または２に記載の孔あけ用補助シートを積層板の上面及び／または下面に配置し、０.１５ｍｍ以下の径のドリルビットで孔をあける積層板の孔明け方法。
4. ドリルビットの径が０.１０ｍｍ以下である、請求項３記載の孔明け方法。
5. 請求項３に記載の方法で、０.１５ｍｍ以下の径の孔をあけた積層板。